探讨公路建设项目节能评价问题

1. 概述

交通运输作为国家能源消费的重点行业之一，是国家推进节能减排工作的重要领域。根据《公路水路交通运输节能减排“十二五规划”》，“十二五”期间要着力推进公路建设和运营节能减排技术推广工程。公路是城市重要的交通基础设施，公路建设方案研究应体现合理利用和节约能源的方针，以减少道路建设和运输过程中对能源的需求。为了保证节能评价工作的科学性和合理性，设计人员应从各个角度研究公路建设和运输过程中能源节约的途径和措施。原交通部于1988年颁布的《公路建设项目可行性研究报告编制办法》中，仅要求对公路建成后车辆燃油节约总量和单位成本燃油节约量等指标进行分析，不能体现当前节能减排的具体要求。因此，2010年颁布的《公路建设项目可行性研究报告编制方法》中对节能评价的内容做了更为详实的要求，增加了建设期能耗分析、运营管理能耗分析及对当地能源供应的影响等内容。目前，已有研究多是通过燃油经济性分析，采用“有无比较法”等方法计算燃油消耗，得出公路建设项目的节能成果，缺少对建设运营期能耗分析及对当地能源供应影响等方面内容的研究。鉴于此，文中对公路建设项目可行性研究中节能篇章的主要内容、研究深度及评价方法进行了梳理，并对江苏省229省道(江阴段)建设工程节能评价进行了实例研究，指出评价过程中存在的难点及解决办法，为其他公路建设项目的节能评估提供借鉴。

2. 公路建设项目节能评价的内容及方法

根据《公路建设项目可行性研究报告编制方法》(2010年)，公路建设项目可行性研究中的节能篇章应包括：建设期能耗分析、运营期节能、对当地能源供应的影响、主要节能措施和节能评价等内容。文中主要对公路建设项目建设期能耗分析、运营期节能及对当地能源供应的影响分析三个主要内容进行详细探讨。

2.1 建设期能耗分析

(1)主要内容

公路建设期间的能源消耗是一次性投入，主要是人力、物力的大量投入，表现为公路从施工准备到竣工验收整个建设过程中能源的消耗总量。建设期能耗是对能源的直接消耗，工程可行性研究阶段应将该部分能耗进行量化计算，并根据计算结果分析项目建设期能源利用是否科学合理。

(2)计算方法

建设期能耗计算公式表示为：

式中，E为建设期总能耗(吨标准煤)；第Ｑ?为?第项工程的工程量；α?为第?项工程单位汽油消耗量(kg)；β?为第?项工程单位柴油消耗量(kg)；δ?为第?项工程单位电力消耗量(kw·h)；γ1，γ2，γ3，为汽油、柴油、电力的标准煤换算系数，详见《综合能耗计算通则》(GB／T2589-2008)。

2.2 运营期节能分析

(1)主要内容

公路建设项目运营期能消主要由三部分组成：①公路服务区等沿线设施正常运营所耗用的电力；②公路养护维修、大中修机械设备等消耗的燃油和电力；③道路交通条件改善后道路使用者产生的能源节约。目前，已有研究对后两部分内容进行了较为详细的探讨。因此，文中仅对公路运营期沿线设施的管理能耗进行节能分析。项目运营管理能耗主要包括公路桥梁、隧道的照明及服务区、收费站、监控设施的养护等。

(2)分析方法

运营期节能分析采用标准对照法，通过对照节能法律法规、政策、技术标准和规范，对公路建设项目的能源利用是否科学合理进行分析评估，并通过对设计方案进行的节能分析和比选，选择最优方案。评估要点主要有：①主要用能设备与能效标准进行对比；②总体能效水平与能耗限额标准进行对比；③设计方案与相关节能标准进行对比等。

2.3 对当地能源供应的影响分析

(1)主要内容

通过计算项目建设期和运营期能源消耗总量占当年当地能源总消耗量的百分比，来分析项目建设所需能源供给的可靠性和可行性。

(2)计算方法

公路建设项目建设期和运营期能源消耗总量占当年当地能源总消耗量的百分比可表示为：

式中，E为建设期能耗总量；E为运营期能耗总量；E为当年当地能源消耗总量(可通过能源需求弹性法得出)。

3. 229省道节能评价研究

3.1 项目概况

(1)建设内容

229省道江阴段改扩建工程，路线起于滨江路，由北向南依次经过青阳、桐岐，终于暨南大道，全长20.084km，双向六车道一级公路，设计车速100km／h，其中利用改造老路段1.2km，新建段18.884km，及配套建设的交通工程、路灯工程、绿化工程和管线工程等。

(2)投资规模

项目投资估算总金额为354023.1万元，其中建安费237991.4万元，平均每公里造价17627.1万元，每公里建安费11849.8万元。

3.2 建设期能耗分析

本项目建设期为2012~2014年，工期为2年，建设期间采用机械化施工，对燃油(汽油、柴油)及电力的消耗，集中体现在路基工程、路面工程及桥梁工程等方面，根据工程数量及单位消耗量，计算得出本项目建设期能源消耗总量为11811.4t标准煤。

3.3 运营期能耗分析

3.3.1 隧道通风照明能耗

(1)隧道通风

根据中华人民共和国行业标准《公路隧道通风照明设计规范》(jTjO26.1-1999)，经初步设计，凤凰山隧道和秦望山隧道通风系统采用全射流风机纵向式通风方式，配置的射流风机台数分别为4台与8台，每台电机功率为30kw。

(2)隧道照明灯具选择

综合比较高压钠灯与LED灯可以看出，LED灯价格较高，初始投资成本高于高压钠灯，但LED灯使用寿命长，维护费用少，年耗电量较少。因此，本次设计隧道内主洞基本应急照明灯具、加强照明灯具及人行横洞照明灯具采用显色性好、节能环保的LED灯，其余路段照明灯具采用透雾性能好、光效高、技术成熟的高压钠灯。

(3)隧道通风照明耗能计算

项目有功功率为387.38kW，无功功率432.19kvar，采用电容无功补偿后项目无功功率为312.14kvar，视在功率为453.71VA。凤凰山隧道于出口端设置1座10／0.4kV变电所，秦望山隧道于进口端两幅路之间设置1座1座10／0.4kV变电所，各自包括相应的变电器室、高低压配电室、直流屏室、照明配电室、控制室等。

项目通风设备运行时间与隧道CO排放浓度有关，照明时间与隧道长度、洞外亮度和天气有关，本项目用电时间按照经验取值。经测算，项目隧道通风照明年用电量为1521021kWh，折合标准煤186．93t(当量值)。

3.3.2 路段照明能耗

本项目全线(不包含隧道)设置路灯992盏，半截光型灯具。照明灯具内光源采用节能型高压钠灯，光源功率可按照明时间段调整，其中，上半夜车辆较多，灯具功率为250W，后半夜车辆较少，功率调整为150W。路灯照明时间按照全年平均11h照明时间计算，其中上半夜照明时间1825h，后半夜路灯运行时间为2007.5h，全年总耗电量约为750786kWh／a，折标准煤92.27t／a(当量值)。

3.3.3 运营期年综合能耗

综上所述，项目运营期隧道通风照明耗能1521021kWh／a，路段照明耗能750786kWh／a，能耗合计为2271807kWh／a，折合当量值为标准煤279.2t／a。

3.4 对当地能源供给的影响

(1)当地能源概况

2010年，江阴市全社会电力消耗量218.95亿kwh，其中工业用电198.56亿kwh，城乡居民用电10.30亿kwh；全社会供水7590万t、煤气4.17亿m3、液化石油气3.84万t。

2010年，江阴市单位GDP能耗为o.715t标准煤／万元，按照“十二五”节能降耗工作计划，“十二五”期间全市单位GDP(可比价)综合能耗每年下降4.2％以上，“十二五”累计下降20％，单位GDP能耗为0.572t标准煤。

2010年，江阴市供电公司拥有35kv以上变电所83座，其中220kv14座、110kv52座、35kv17座，主变容量979万kvA；拥有10kv及以上线路981条，长5578km；拥有10kv综合变9179台，容量290．5万千伏安，电网规模在全国县(市)名列第—。

(2)对当地能源供给的影响分析

项目建设期能源消耗总量为11811.4t标准煤，运营期年均消耗标准煤279.2t／a，对江阴市能源消费影响较小。项目路线方案沿线电网建设完善，电力供应充足，可满足项目建设期和运营期的电力消耗。

4. 结语

本文重点研究了公路建设项目建设期能耗和运营期能耗的计算方法，给出了具体的计算公式和指标选取的主要依据。同时，也对如何进行能源供给的影响分析进行了探讨。